JPH0694807A - 集積回路の電圧信号測定装置 - Google Patents

集積回路の電圧信号測定装置

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JPH0694807A
JPH0694807A JP4243326A JP24332692A JPH0694807A JP H0694807 A JPH0694807 A JP H0694807A JP 4243326 A JP4243326 A JP 4243326A JP 24332692 A JP24332692 A JP 24332692A JP H0694807 A JPH0694807 A JP H0694807A
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Tadao Nagatsuma
忠夫 永妻
Tatsuo Sato
達夫 佐藤
Kunio Uchiyama
久仁男 内山
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 プローブおよび被測定回路を損傷することな
く、プローブと被測定回路の間隔を高精度に定めること
ができ、測定の再現性を向上し、高精度測定を可能とす
る集積回路の電圧信号測定装置を提供する。 【構成】 上下粗動機構11によりエアガイド6を被測
定回路1に接近させるように移動して、シリンダ5、ひ
いてはシリンダ5にプローブホルダ4を介して支持され
たプローブ3を被測定回路1に接近させ、更にピエゾア
クチュエータ8でプローブ3を被測定回路1に向けて移
動させて、天秤機構9の作用でプローブ3を被測定回路
1に損傷なく接触させた後、この接触点を基準にプロー
ブ3を離隔させて、離間距離を定めてからシリンダロッ
ク12でシリンダ5を固定するとともにプローブ3も固
定し、プローブ3と被測定回路1との間の離間距離を高
精度に定めている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複屈折率が電界によっ
て変化する電気光学材料で形成されたプローブを集積回
路のような被測定回路に近接させることにより電気光学
効果およびレーザ光を利用して集積回路の電圧信号を測
定する集積回路の電圧信号測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電界によって複屈折率が変化する電気光
学材料を集積回路に近接させ、集積回路の動作によって
生じる電界中に置き、この電気光学材料にレーザ光を入
射すると、材料の複屈折率変化によりレーザ光の偏光が
変化する。この偏光変化を受けたレーザ光をポラライザ
を用いた一般によく知られた偏光検出光学系に通すと、
レーザ光の偏光変化をレーザ光の光強度変化に変換でき
る。このレーザ光の光強度変化(以後、光強度変化とす
る)を測定することにより電気光学材料に結合した電
界、すなわち測定点での電圧信号が測定できる。
【0003】以上の集積回路の電圧信号測定技術を電気
光学サンプリングと呼んでいる。この電気光学サンプリ
ングはプローブと被測定回路の間隔(以後、離間距離と
する)によって電気光学材料と電界の結合量が異なるの
で、検出される光強度変化は離間距離に強く依存し、S
/N(信号対雑音比)を向上させるためには、プローブ
を被測定回路に可能な限り近づけることが必要である。
しかし、プローブと被測定回路が近接した状態では、そ
の距離の変化に対して信号変化が敏感であるため、測定
の精度をあげるにはプローブと被測定回路の距離を再現
性よく高精度に定める必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来、上述したよう
に、プローブと被測定回路との間の離間距離を定めるた
めのプローブ位置決めに関する技術はなく、これまでは
電圧信号を測定するのに十分なS/Nが得られるまでプ
ローブを被測定回路に近づけるか、または接触した状態
で測定していた。そのため、プローブの繰り返し位置決
めに対して離間距離にばらつきがあり、測定の再現性が
悪いという問題がある。
【0005】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、プローブおよび被測定回路を
損傷することなく、プローブと被測定回路の間隔を高精
度に定めることができ、測定の再現性を向上し、高精度
測定を可能とする集積回路の電圧信号測定装置を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の集積回路の電圧信号測定装置は、被測定回
路に近接し得るように設けられ、電界によって複屈折率
が変化する電気光学材料で形成され、レーザ光を照射さ
れることにより被測定回路の電圧信号を電気光学的に測
定するプローブと、該プローブを被測定回路に対して接
離させ得るようにプローブを支持するシリンダと、該シ
リンダの外径よりも僅かに大きな内径を有し、前記シリ
ンダの移動を案内するように前記シリンダが該内径内に
挿入されるガイドと、前記シリンダが摩擦の極めて少な
い状態で前記ガイド内を微動し得るように前記ガイドと
前記シリンダとの間に気体を流す微動手段と、前記ガイ
ドを被測定回路に対して接離させるべく移動させるガイ
ド移動手段と、前記プローブを被測定回路に対して接離
させるべく前記シリンダを被測定回路に対して接離させ
るシリンダ移動手段と、前記シリンダの位置を測定する
位置測定手段と、前記シリンダおよび前記プローブの実
効重量を軽くする天秤機構と、前記シリンダを固定する
シリンダ固定手段とを有することを要旨とする。
【0007】
【作用】本発明の集積回路の電圧信号測定装置では、ガ
イド移動手段によりガイドを被測定回路に接近させるよ
うに移動して、シリンダ、ひいてはシリンダに支持され
たプローブを被測定回路に接近させ、更にシリンダ移動
手段でプローブを被測定回路に向けて移動させて、天秤
機構の作用でプローブを被測定回路に損傷なく接触させ
た後、この接触点を基準にプローブを離隔させて、離間
距離を定めてからシリンダ固定手段でシリンダを固定す
るとともにプローブも固定し、プローブと被測定回路と
の間の離間距離を高精度に定めている。
【0008】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
【0009】図1は、本発明の一実施例に係わる集積回
路の電圧信号測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【0010】図1において、1は被測定回路、2は上下
微動機構、3は電圧信号測定用のプローブ、4はプロー
ブホルダ、5はシリンダ、6はエアガイド、7はシリン
ダとエアガイドに空気を流し込むための流入口、8はシ
リンダを高精度に上下微動できるピエゾアクチュエー
タ、9はシリンダ5に固定されているプローブ3とプロ
ーブホルダ4の実効重量を軽くするための天秤機構、1
0はシリンダの位置を測定するポジションスケール、1
1はエアガイドを上下に移動できる上下粗動機構、12
はシリンダを固定するシリンダロックである。
【0011】プローブ3は、より詳細には、電気光学材
料を透明な材料で固定し、先端を集積回路測定用に針状
に加工したものである。プローブ3に用いる電気光学材
料は、たとえばLiNbO3 ,LiTaO3 ,KTP,
GaAs,KD* P,ZnTe,CdTeなどの結晶や
有機光学材料などを用いる。
【0012】プローブ3はプローブホルダ4を介してシ
リンダ5に固定されている。また、シリンダ5の外径よ
り、わずかに大きな内径を有するエアガイド6にシリン
ダ5を挿入し、シリンダ5とエアガイド6のすき間に流
入口7から空気を送り込み、シリンダ5が摩擦が極めて
少ない状態で上下方向にスライドできる機構になってい
る。また、天秤機構9によりシリンダ5に固定されてい
るプローブ3とプローブホルダ4の実効重量を軽くして
ある。
【0013】測定しないときは、図2に示すように上下
粗動機構11によりエアガイド6を上昇させて天秤機構
9からシリンダ5が離れた退避状態にしておく。この状
態ではシリンダ5は自重とプローブ3およびプローブホ
ルダ4の合計の重量である数100グラムの重量がかか
るため、多少の衝撃が装置に加わってもシリンダ5が上
下に動くことはなく、装置へのダメージを防げる。ま
た、シリンダロック12でシリンダを固定してもよい。
【0014】測定においては、シリンダロック12によ
りシリンダ5が固定されている場合はその固定を解除
し、上下粗動機構11によりエアガイドを下げ、図3に
示すような状態で、測定点(接触点)の上方にプローブ
3を配置する。上下微動機構2は固定しておき、シリン
ダ5をピエゾアクチュエータ8により徐々に下降させ、
プローブ3を被測定回路に近付ける。プローブ3の下降
の様子はシリンダ5に接続されているポジションスケー
ル10をモニタすることによりわかる。プローブ3を下
降し続けると、図4に示すように、ある位置でプローブ
3が被測定回路1に接触し、プローブ3が止まり、ポジ
ションスケール10の表示に変化がなくなる。この位置
を接触点とし、ピエゾアクチュエータ8による下降を停
止する。ここで、天秤機構9によりシリンダ5に固定さ
れているプローブ3とプローブホルダ4の実効重量を
0.1〜0.2グラムと軽くしているため、プローブ3
と被測定回路1の接触時にプローブ3と被測定回路1へ
のダメージを軽減できる。また、接触後、プローブ3を
下げすぎた場合でも、天秤の傾きは接触時と変わらない
ので、プローブの傾きおよび接触圧の変化がない。さら
にシリンダとエアガイド間のすべり摩擦がないため、プ
ローブ3が被測定回路1に接触時のダメージを軽減し、
接触を高感度に検出できる。
【0015】接触後、ピエゾアクチュエータ8によりプ
ローブ3を上昇させて離間距離を定める。このとき接触
状態でポジションスケール10をリセットしておけば、
ポジションスケール10の表示値からプローブ3と被測
定回路1の離間距離を任意に設定できる。離間距離を定
めた後、振動に対するプローブ3の安定性を保つためシ
リンダロック12によりシリンダ5を固定し、図5に示
すようにプローブ3が上下に移動できないようにする。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガイド移動手段によりガイドを被測定回路に接近させる
ように移動して、シリンダ、ひいてはシリンダに支持さ
れたプローブを被測定回路に接近させ、更にシリンダ移
動手段でプローブを被測定回路に向けて移動させて、天
秤機構の作用でプローブを被測定回路に損傷なく接触さ
せた後、この接触点を基準にプローブを離隔させて、離
間距離を定めてからシリンダ固定手段でシリンダを固定
するとともにプローブも固定しているので、プローブと
被測定回路を損傷させることなく、プローブと被測定回
路との離間距離を高精度に定めることができ、この結果
プローブの繰り返し位置決めに伴う検出信号強度のばら
つきを低減し、再現性のよい高精度な電気信号の測定が
可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係わる集積回路の電圧信号
測定装置の全体構成を示す斜視図である。
【図2】図1の集積回路の電圧信号測定装置においてシ
リンダを退避させた状態を示す断面図である。
【図3】図1の集積回路の電圧信号測定装置においてプ
ローブと被測定回路が接触する直前の状態を示す断面図
である。
【図4】図1の集積回路の電圧信号測定装置においてプ
ローブと被測定回路が接触した状態を示す断面図であ
る。
【図5】図1の集積回路の電圧信号測定装置においてプ
ローブと被測定回路との間の離間距離を定めた状態を示
す断面図である。
【符号の説明】
1 被測定回路 3 プローブ 5 シリンダ 6 エアガイド 7 流入口 8 ピエゾアクチュエータ 9 天秤機構 10 ポジションスケール 11 上下粗動機構 12 シリンダロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 達夫 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内 (72)発明者 内山 久仁男 東京都千代田区丸の内3丁目2番3号 株 式会社ニコン内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被測定回路に近接し得るように設けら
    れ、電界によって複屈折率が変化する電気光学材料で形
    成され、レーザ光を照射されることにより被測定回路の
    電圧信号を電気光学的に測定するプローブと、該プロー
    ブを被測定回路に対して接離させ得るようにプローブを
    支持するシリンダと、該シリンダの外径よりも僅かに大
    きな内径を有し、前記シリンダの移動を案内するように
    前記シリンダが該内径内に挿入されるガイドと、前記シ
    リンダが摩擦の極めて少ない状態で前記ガイド内を微動
    し得るように前記ガイドと前記シリンダとの間に気体を
    流す微動手段と、前記ガイドを被測定回路に対して接離
    させるべく移動させるガイド移動手段と、前記プローブ
    を被測定回路に対して接離させるべく前記シリンダを被
    測定回路に対して接離させるシリンダ移動手段と、前記
    シリンダの位置を測定する位置測定手段と、前記シリン
    ダおよび前記プローブの実効重量を軽くする天秤機構
    と、前記シリンダを固定するシリンダ固定手段とを有す
    ることを特徴とする集積回路の電圧信号測定装置。
JP04243326A 1992-09-11 1992-09-11 集積回路の電圧信号測定装置 Expired - Lifetime JP3139644B2 (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6087838A (en) * 1997-11-10 2000-07-11 Ando Electric Co., Ltd. Signal processing circuit for electro-optic probe
US6166845A (en) * 1998-05-28 2000-12-26 Ando Electric Co., Ltd. Electro-optic probe
US6201235B1 (en) 1998-05-01 2001-03-13 Ando Electric Co., Ltd. Electro-optic sampling oscilloscope
US6232765B1 (en) 1998-03-19 2001-05-15 Ando Electric Co., Ltd Electro-optical oscilloscope with improved sampling
US6288529B1 (en) 1998-06-03 2001-09-11 Ando Electric Co., Ltd Timing generation circuit for an electro-optic oscilloscope
US6567760B1 (en) 1998-05-06 2003-05-20 Ando Electric Co., Ltd. Electro-optic sampling oscilloscope

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